智能变电站二次设备关键技术分析及试验研究-周泽昕-国网公司智能电网部_精品文档PPT推荐.ppt

1、智能变电站发展现状智能变电站发展现状智能变电站发展现状智能变电站发展现状Electric Power Research Institute of China.All rights reserved.2010智能化变电站二次系统的实施程度可分为三个阶段：智能化变电站二次系统的实施程度可分为三个阶段：站控层和间隔层之间的站控层和间隔层之间的MMSMMS网络。网络。MMSMMS和和GOOSEGOOSE两个网络，在第一阶段的基础上，重点实践了两个网络，在第一阶段的基础上，重点实践了间隔层设备间联系，包括保护、测控间的间隔层设备间联系，包括保护、测控间的GOOSEGOOSE联闭锁、保护测控联闭锁、保护测

2、控和智能终端的联系。和智能终端的联系。MMSMMS、GOOSEGOOSE和和SMVSMV三个网络。三个网络。常见三种对时方式：SNTPSNTP、IRIG-BIRIG-B和和IEEE1588IEEE1588。站控层的站控层的MMSMMS服务在对时精度要求不高的情况下，可以考虑采用服务在对时精度要求不高的情况下，可以考虑采用SNTPSNTP对时。对时。智能变电站间隔层和过程层的保护跳闸、断路器位置，联锁信息等智能变电站间隔层和过程层的保护跳闸、断路器位置，联锁信息等实时性要求高的数据传输采用实时性要求高的数据传输采用GOOSEGOOSE服务，过程层的采样值传输仍旧采服务，过程层的采样值传输仍旧采用

3、常规连接，考虑到对时精度要求较高以及用常规连接，考虑到对时精度要求较高以及IEDIED设备之间通讯数据快速设备之间通讯数据快速且高效可靠，采用且高效可靠，采用IRIG-BIRIG-B对时，站内有专门的时钟设备提供统一的标准对时，站内有专门的时钟设备提供统一的标准IRIG-BIRIG-B接点和时间信息。接点和时间信息。智能变电站的过程层有智能变电站的过程层有GOOSEGOOSE和和SMVSMV网络，考虑通过以太网同步时钟网络，考虑通过以太网同步时钟并且需要较高的精度，过程层并且需要较高的精度，过程层9-29-2采样值网络传输线路差动保护、母线采样值网络传输线路差动保护、母线差动保护和变压器保护的

4、采样同步的需求，采用差动保护和变压器保护的采样同步的需求，采用IEEE1588IEEE1588对时。Electric Power Research Institute of China.All rights reserved.2010智能变电站发展现状智能变电站发展现状智能变电站发展现状智能变电站发展现状1 12 2国内智能变电站情况概述国内智能变电站情况概述3 3智能二次设备的试验与分析智能二次设备的试验与分析智能二次设备关键技术智能二次设备关键技术目目目目 录录录录Electric Power Research Institute of China.All rights reserved.

5、20093 3总结总结智能二次设备关键技术智能二次设备关键技术智能二次设备关键技术智能二次设备关键技术Electric Power Research Institute of China.All rights reserved.2009对于采用电子式互感器的智对于采用电子式互感器的智能变电站，互感器是实现智能变电站，互感器是实现智能变电站信息采集的基础，能变电站信息采集的基础，测量的准确性、实时性测量的准确性、实时性可靠性是智能变电站安全高可靠性是智能变电站安全高效和优质运行的关键技术。效和优质运行的关键技术。数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备Electric Power Res

6、earch Institute of China.All rights reserved.2009无源型电子式互感器有源型电子式互感器数据采集传感准确化、信号传输光纤化、信号输出数字化数据采集传感准确化、信号传输光纤化、信号输出数字化是智能变电站对电子式互感器的基本要求。是智能变电站对电子式互感器的基本要求。电子式互感器电子式互感器光学原理互感器光学原理互感器（OCTOCT/OVTOVT）罗氏线圈原理互感器罗氏线圈原理互感器（ECTECT/EVTEVT）电压电压变换变换电流电流变换变换普克尔效应（Pockel effect）法拉第效应（Faraday effect）塞格奈克效应（Sagnac

7、effect）电阻分压电容分压罗柯夫斯线圈（Rogowski coil）数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备电电流流有源型电子式互感器的关键技术要求：有源型电子式互感器的关键技术要求：最大限度降低由于绕制工艺、浇铸、一次导线位置、一次电流磁场耦合干扰及温度等造成的计量误差；有源电子式电流互感器采用空心线圈感应高压侧信号，所以必需给高压侧供电，因此供电可靠性问题必须解决。无源型电子式互感器的关键技术要求：有效解决温度、震动等因素对光学折射效应的影响，确保其长期工作的稳定性。合并单元的关键技术要求：合并单元将多个互感器采集单元输出的数据进行同步合并处理，为二次系统提供时间同步的电流和电

8、压数据，是将电子式互感器与变电站二次系统连接起来的关键环节，要满足二次系统对输出数据的同步性、实时性、均匀性等方面的要求。信息交互网络信息交互网络信息交互网络信息交互网络智能变电站二次系统的三层架构智能变电站二次系统的三层架构组网方案站控层通信方式过程层通信方式总线SMV点对点+GOOSE点对点 总线SMV点对点+GOOSE总线 总线SMV总线+GOOSE总线（分别组网）总线SMV总线+GOOSE总线（统一组网）站控层与过程层统一总线信息交互网络信息交互网络信息交互网络信息交互网络过程层总线（组网）方式基础网络拓扑结构过程层总线（组网）方式基础网络拓扑结构级联结构级联结构环形结构环形结构星形结

9、构星形结构信息交互网络信息交互网络信息交互网络信息交互网络过程层网络组网方式的要求过程层网络组网方式的要求:为保证网络可靠性，采用完全为保证网络可靠性，采用完全独立的双网冗余配置，相应保护装置亦采用冗余配置独立的双网冗余配置，相应保护装置亦采用冗余配置。过程层网络技术的要求过程层网络技术的要求:IEEE802.1q VLAN（IEEE802.1q VLAN（虚拟局域网虚拟局域网）把同一物理网段内的不同装置逻辑地划分成不同的广播域 减少网络流量降低网络负载实现信息的安全隔离保证了信息的实时性和安全性过程层网络设备性能的要求过程层网络设备性能的要求:电磁兼容性与可靠性须达到或高于保护装置的要求；保

10、证保证GOOSEGOOSE报文传输，防止丢包；报文传输，防止丢包；保证网络实时性；足够的网络安全性。继电保护设备继电保护设备继电保护设备继电保护设备 智能变电站技术为继电保护技术发展带来的机遇智能变电站技术为继电保护技术发展带来的机遇 电子式互感器的采用为继电保护技术中长期难于解决的一些问题电子式互感器的采用为继电保护技术中长期难于解决的一些问题 提供了新的途径，如电磁式电流互感器饱和引起的差动保护区外提供了新的途径，如电磁式电流互感器饱和引起的差动保护区外 误动、变压器励磁涌流与故障电流的识别、瞬时值差动保护技术误动、变压器励磁涌流与故障电流的识别、瞬时值差动保护技术 的应用及其他继电保护新

11、技术发展应用。的应用及其他继电保护新技术发展应用。智能变电站依靠高速、智能变电站依靠高速、可靠、开放的通信网络可靠、开放的通信网络技术，实现变电站过程技术，实现变电站过程层的网络化。层的网络化。解决了传统变电站电解决了传统变电站电缆二次接线复杂、抗缆二次接线复杂、抗干扰能力差、系统扩干扰能力差、系统扩展性差等缺点，实现展性差等缺点，实现信息共享信息共享 。继电保护设备继电保护设备继电保护设备继电保护设备 智能变电站技术为继电保护技术发展带来的挑战智能变电站技术为继电保护技术发展带来的挑战电子式互感器的稳定性、电子式互感器合并单元的采样同步性、过程层网络电子式互感器的稳定性、电子式互感器合并单元

12、的采样同步性、过程层网络的安全可靠性等问题都会影响到保护装置的可靠性及快速性等，尤其在相关的安全可靠性等问题都会影响到保护装置的可靠性及快速性等，尤其在相关技术应用的初期。技术应用的初期。保护采取措施合理应对智能变电站中的新问题保护采取措施合理应对智能变电站中的新问题电子式互感器数据采集异常对保护动作行为的影响电子式互感器数据采集异常对保护动作行为的影响通通信信网网络络异异常常对对保保护护动动作作行行为为的影响的影响多类型非常规互感器与保护的配合工作多类型非常规互感器与保护的配合工作智能变电站与传统变电站间线路差动保护的配合工作智能变电站与传统变电站间线路差动保护的配合工作装置光纤通信接口处理能力的影响装置光纤通信接口处理能力的影响故障记录及辅助设备故障记录及辅助设备故障记录及辅助设备故障记录及辅助设备针针对